Experimentalphysik I Elektrizität und Magnetismus. Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummern PTI 216 und PTI 416

Ähnliche Dokumente
Elektrizität und Magnetismus - Einführung

Elektrostatik. 4 Demonstrationsexperimente verwendete Materialien: Polyestertuch, Kunststoffstäbe (einer frei drehbar gelagert), Glasstab

Physik 2 Elektrodynamik und Optik

ELEKTRIZITÄT & MAGNETISMUS

2 Das elektrostatische Feld

Einführung in die Physik

1 Felder bewegter Ladungen

Übungsblatt 4 ( )

PN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker

Schulinterner Lehrplan Qualifikationsphase Q1. Präambel

Inhaltsverzeichnis. Kurz, G�nther Strà mungslehre, Optik, Elektrizit�tslehre, Magnetismus digitalisiert durch: IDS Basel Bern

Klassische Elektrodynamik

Tutorium Physik 2. Elektrizität

PS III - Rechentest

Beispielfragen und ein alter Test zur Zusatzprüfung Physik 1

Elektromagnetismus und Optik

Klausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung

Lehramtstudium Physik für Gymnasien. Modulhandbuch Sommersemester 2009

S. 11 Aufg. A1. S. 11 Aufg. A2

Elektrizitätslehre und Magnetismus

Importmodul Wahlpflichtbereich MNI: Grundlagen der Experimentalphysik I: Mechanik und Wärme

Titel Verlag / ISBN Bemerkung Dorn Bader - Physik in einem Band. Schroedel Verlag (2002); ISBN

Grundwissen. Physik. Jahrgangsstufe 9

Elektrizitätslehre und Magnetismus

1. Klausur in K1 am

4. Beispiele für Kräfte

2 Einfacher elektrischer Stromkreis, elektrisches Strömungsfeld, Strom und Spannung, Verbraucherzählpfeilsystem

PS II - Verständnistest

Kann-Liste. Jahrgangsstufe 9 Physik. TNW =Tätigkeitsnachweis Tax = x/xx/xxx/xxxx. Name:

Elektrische und magnetische Felder

1. Statisches elektrisches Feld

Elektrische und ^magnetische Felder

5 Elektrizität und Magnetismus

Elektromagnetische Schwingkreise

Der Ladungsbetrag Q, den jede Kondensatorplatten aufnimmt, ist dabei proportional zur angelegten. Q U = konst.

Klausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung

Elektrische und magnetische Felder

d) Betrachten Sie nun die Situation einer einzelnen Ladung q 1 (vergessen Sie q 2 ). Geben Sie das Feld E(r) dieser Ladung an. E(r) dr (1) U(r )=

Magnetostatik. Magnetfelder

Elektrotechnik & Elektronik allgegenwärtig: Beleuchtung, Heizung, E-Motore, Haushaltsgeräte, Computer...

Systematisierung Felder und Bewegung von Ladungsträgern in Feldern

Physik. Schuleigenes Kerncurriculum. Klasse Kepler-Gymnasium Freudenstadt. Schwingungen und Wellen. Elektrodynamik: Felder und Induktion

B oder H Die magnetische Ladung

PN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker und Biologen

Pfui Teufel, ein widerlicher Österreicherwitz! So etwas könnte sich tatsächlich zugetragen haben. Begründung: Antwort richtig nur mit Begründung!

Elektrostatik. Ruhende Ladungen und ihre Felder

Kräfte zwischen Ladungen: quantitative Bestimmung

Das statische elektrische Feld

Beschreibung Magnetfeld

Steffen Paul Reinhold Paul. Grundlagen der Elektrotechnik. und Elektronik 2. Elektromagnetische Felder. und ihre Anwendungen.

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 09 b

Formelsammlung. Physik. [F] = kg m s 2 = N (Newton) v = ṡ = ds dt. [v] = m/s. a = v = s = d2 s dt 2 [s] = m/s 2. v = a t.

81 Übungen und Lösungen

Zusammenfassung EPII. Elektromagnetismus

Tutorium Physik 2. Elektrizität

Ferienkurs Elektrodynamik - Drehmomente, Maxwellgleichungen, Stetigkeiten, Ohm, Induktion, Lenz

Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur

Kraft zwischen zwei Ladungen Q 1 und Q 2 / Coulomb'sches Gesetz

Einführung Einleitung Grundlagen Bewegung und Energie. 1.1 Grundbegriffe... 16

3. N. I Einführung in die Mechanik. II Grundbegriffe der Elektrizitätslehre

Unter Kapazität versteht man die Eigenschaft von Kondensatoren, Ladung oder elektrische Energie zu speichern.

12. Elektrodynamik. 12. Elektrodynamik

elektrischespotential =

1.Schulaufgabe aus der Physik Lösungshinweise

Tutorien zur Physik. In Zusammenarbeit mit der Physics Education Group University of Washington

Physik 8. Jahrgang Übersicht

Physik für Mediziner Technische Universität Dresden

Hinweise zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung 2011 Prüfungsschwerpunkte Physik

Magnetismus. Vorlesung 5: Magnetismus I

Das magnetische Feld. Kapitel Lernziele zum Kapitel 7

PHYSIK - Beispiele und Aufgaben

DK4QT s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was!- Seite 29

PHYSIK. 2. Klausur - Lösung

Übungen zu Wellen und Elektrodynamik für Chemie- und Bioingenieure und Verfahrenstechniker WS 11/12

Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker

Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik

Physik-Skript. Teil II. Melanchthon-Gymnasium Nürnberg

5.5 Elektrisches Zentralfeld, Coulombsches Gesetz

Übersicht Physik Sek I

12. Elektrodynamik Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft

2 Grundgrößen und -gesetze der Elektrodynamik

1. Klausur in K1 am

6.4.8 Induktion von Helmholtzspulen ******

Problem 1: Die Parabelmethode von Joseph John Thomson

Inhalt Stöße Fallunterscheidung Stöße

SMART. Sammlung mathematischer Aufgaben als Hypertext mit TEX. Gymnasium Jahrgangstufe 11 (Physik)

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester 2007

Elektrizitätslehre und Magnetismus

1 Elektrostatik 1.1 Ladung Eigenschaften

Der Millikan-Versuch. Einstiegsfragen. Theorie. betreffenden Feldstärken?

Grundlagen der Elektrotechnik

Wiederholung: Elektrisches Feld und Feldlinien I Feld zwischen zwei Punktladungen (pos. und neg.)

Magnetische Monopole

Elektromagnetische Felder und Wellen. Klausur Herbst Aufgabe 1 (5 Punkte) Aufgabe 2 (3 Punkte) Aufgabe 3 (5 Punkte) Aufgabe 4 (12 Punkte) Kern

Geschlossener Schwingkreis

Das elektrische Feld

Vorlesung 2: Elektrostatik II

Elektrizität und Magnetismus

IE3. Modul Elektrizitätslehre. Induktion

Elektrotechnik für MB

Transkript:

Experimentalphysik I Elektrizität und Magnetismus Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummern PTI 216 und PTI 416

Experimentalphysik I - Elektromagnetismus, Inhalt Vorlesungsinhalte zum Elektromagnetismus Literaturhinweise VE 1.1: Kräfte zwischen ruhenden Ladungen VE 1.2: Elektrische Feldstärke Übungsaufgaben 2 Prof. S. Braun

Vorlesungsinhalte Elektromagnetismus Wintersemester 2017 / 2018 1 Elektrostatik 1.1 Kräfte zwischen ruhenden Ladungen 1.2 Elektrische Feldstärke 1.3 Gaußsches Gesetz der Elektrostatik 1.4 Potenzial und Spannung 1.5 Metallische Leiter im elektrischen Feld

Vorlesungsinhalte Elektromagnetismus Sommersemester 2018 1 Elektrostatik 1.6 Kondensator 1.7 Geladene Teilchen im elektrischen Feld 1.8 Dielektrika im elektrischen Feld 1.9 Elektrischer Strom 2 Magnetostatische Felder (Kraftwirkung, Magnetfelder elektr. Ströme) 3 Zeitabhängige Felder (Induktionsgesetz, Verschiebungsstrom, elektromagnetische Wellen)

Literaturhinweise - Lehrbücher Halliday, David: Physik, Bachelor-Edition, Wiley-VCH (in HSB verfügbar) Tipler, Paul A.: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, Springer-Verlag (HSB oder online unter diesem Link) Lüders, Klaus: Pohls Einführung in die Physik, Band 2: Elektrizitätslehre und Optik, Springer-Verlag (HSB oder online unter diesem Link) Otten, Ernst Wilhelm: Repetitorium Experimentalphysik, Springer-Verlag (HSB oder online unter diesem Link) 5 0 Prof. S. Braun

Literaturhinweise - Aufgabensammlungen Stroppe, Heribert: Physik Beispiele und Aufgaben, Band 2: Elektrizität und Magnetismus, Schwingungen und Wellen, Atom- und Kernphysik, Hanser-Verlag (in HSB verfügbar, online sind die Aufgaben auch unter www.phys4u.de zu finden) Müller, Peter: Übungsbuch Physik Grundlagen, Kontrollfragen, Beispiele, Aufgaben, Hanser-Verlag (in HSB verfügbar) 6 0 Prof. S. Braun

VE 1.1: Kräfte zwischen ruhenden Ladungen Existenz zweier Ladungstypen: positiv, negativ Formelzeichen: Q, q Physikalische Einheit: [Q] = C (Coulomb) = 1 A s Ladungstrennung z. B. durch Reibung (Triboelektrizität) Diskrete Ladungsmengen: q = n e (n ganze Zahl, e Elementarladung mit e = 1,6022 10-19 C) Kräfte zwischen Ladungen: anziehend und abstoßend COULOMB sches Gesetz

VE 1.1: Kräfte zwischen ruhenden Ladungen Kräfte bei mehreren Ladungen Berechnung der Kraft auf Punktladung q am Ort r: Superposition (Überlagerung, Addition) aller Einzelkräfte zur Gesamtkraft allgemeines COULOMB sches Kraftgesetz

VE 1.2: Elektrische Feldstärke Probeladung q sei sehr klein im Vergleich zu allen Q i Unabhängig der Existenz von q ist die Wirkung aller Q i vorhanden => Einführung der Feldgröße E als elektrisches Feld E soll unabhängig von der konkreten Probeladung q sein Definition: Definition des elektrischen Feldes E ergibt: Elektrisches Feld einer diskreten Ladungsverteilung

VE 1.2: Elektrische Feldstärke Darstellung des E-Feldes mittels Feldlinien Feldlinien symbolisieren die Bahn, auf der sich eine positive Probeladung bewegt Feldliniendichte ist Maß für Feldstärke und wirkende Kraft Beispiele:

VE 1.2: Elektrische Feldstärke Elektrisches Feld einer kontinuierlichen Ladungsverteilung Definition der Ladungsdichte Übergang diskret kontinuierlich Übergang Summe Integral Elektrisches Feld einer kontinuierlichen Ladungsverteilung

Übungsaufgaben zum Elektromagnetismus Stroppe Nr. 474 Resultierende Feldstärke und Feldkraft zweier Ladungen Zwei positive Punktladungen Q 1 = 400 nc (1 nc = 10-9 C) und Q 2 = 150 nc haben voneinander einen Abstand von 10 cm. a) Wie groß ist die Kraft auf eine genau in der Mitte zwischen den beiden Ladungen befindliche kleine Probeladung q = 10 nc? Wie groß ist die elektrische Feldstärke an dieser Stelle? b) Wie groß sind Feldkraft und Feldstärke, wenn Q 2 negativ ist?

Übungsaufgaben zum Elektromagnetismus Stroppe Nr. 486 In den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks von a = 10 cm Seitenlänge befinden sich die Ladungen Q 1 = +1 µc, Q 2 = +2 µc und Q 3 = -3 µc. Man berechne den Betrag der resultierenden Kraft, mit der Q 1 und Q 2 auf Q 3 wirken.